SDH_MSTP_OSN_业务中的时隙描述

SDH及时隙概述

一：SDH产生的技术背景

SDH产生的技术背景是什么呢？

我们知道当今社会是信息社会，高度发达的信息社会要求通信网能提供多种多样的电信业务，通过通信网传输、交换、处理的信息量将不断增大，这就要求现代化的通信网向数字化，综合化，智能化和个人化方向发展。

传输系统是通信网的重要组成部分，传输系统的好坏直接制约着通信网的发展。当前世界各国大力发展的信息高速公路，其中一个重点就是组建大容量的传输光纤网络，不断提高传输线路上的信号速率，扩宽传输频带，就好比一条不断扩展的能容纳大量车流的高速公路。同时用户希望传输网能有世界范围的接口标准，能实现我们这个地球村中的每一个用户能随时随地便捷地通信。

目前传统的由PDH传输体制组建的传输网，由于其复用的方式很明显的不能满足信号大容量传输的要求，另外PDH体制的地区性规范也使网络互连增加了难度，由此看出在通信网向大容量、标准化发展的今天，PDH的传输体制已经愈来愈成为现代通信网的瓶颈，制约了传输网向更高的速率发展。

二：SDH概念和特点

1：什么是SDH

SDH是什么呢？SDH全称叫做同步数字传输体制，由此可见SDH是一种传输的体制

（协议），就象PDH 准同步数字传输体制一样，SDH这种传输体制规范了数字信号的帧结构，复用方式，传输速率等级，接口码型等特性。

SDH概念的核心是从统一的国家电信网和国际互通的高度来组建数字通信网，是构成综合业务数字网（ISDN），特别是宽带综合业务数字网（B-ISDN）的重要组成部分。

2：SDH的主要特点及优势

1)  电接口方面

接口的规范化与否是决定不同厂家的设备能否互连的关键。SDH体制对网络节点接口（NNI）作了统一的规范。规范的内容有数字信号速率等级，帧结构、复接方法、线路接口、监控管理等。于是这就使SDH设备容易实现多厂家互连，也就是说在同一传输线路上可以安装不同厂家的设备，体现了横向兼容性。

2)  复用方式

由于低速SDH信号是以字节间插方式复用进高速SDH信号的帧结构中的，这样就使低速SDH信号在高速SDH信号的帧中的位置是固定的，有规律性的，也就是说是可预见的，这样就能从高速SDH信号例如2.5Gbit/s（STM-16）中直接分/插出低速SDH信号例如155Mbit/s（STM-1），这样就简化了信号的复接和分接，使SDH体制特别适合于高速大容量的光纤通信系统。

另外，由于采用了同步复用方式和灵活的映射结构，可将PDH低速支路信号（例如2Mbit/s）复用进SDH信号的帧中去（STM-N），这样使低速支路信号在STM-N帧中的位置也是可预见的，于是可以从STM-N信号中直接分/插出低速支路信号。注意此处不同于前面所说的从高速SDH信号中直接分插出低速SDH信号，此处是指从SDH信号中直接分/插出低速支路信号，例如2Mbit/s 34Mbit/s与140Mbit/s等低速信号。于是节省了大量的复接/分接设备(背靠背设备)增加了可靠性,减少了信号损伤,设备成本,功耗,复杂性等,使业务的上,下更加简便。

SDH的这种复用方式使数字交叉连接（DXC）功能更易于实现，使网络具有了很强的自愈功能，便于用户按需动态组网，实时灵活的业务调配。

   ***什么是网络自愈功能？

网络自愈是指当业务信道损坏导致业务中断时，网络会自动将业务切换到备用业务信道， 使业务能在较短的时间（ITU-T规定为50ms以内）得以恢复正常传输。注意这里仅是指业务得以恢复，而发生故障的设备和发生故障的信道则还是要人去修复。

3)  运行维护方面

SDH信号的帧结构中安排了丰富的用于运行维护（OAM）功能的开销字节，使网络的监控功能大大加强，也就是说维护的自动化程度大大加强。PDH的信号中开销字节不多，以致于在对线路进行性能监控时，还要通过在线路编码时加入冗余比特来完成。PCM30/32信号为例，其帧结构中仅有TS0时隙和TS16时隙中的比特是用于OAM功能。

SDH信号丰富的开销占用整个帧所有比特的1/20，大大加强了OAM功能。这样就使系统的维护费用大大降低，而在通信设备的综合成本中，维护费用占相当大的一部分，于是SDH系统的综合成本要比PDH系统的综合成本低，据估算仅为PDH系统的65.8%。

4)  兼容性

SDH有很强的兼容性，这也就意味着当组建SDH传输网时，原有的PDH传输网不会作废，两种传输网可以共同存。在也就是说可以用SDH网传送PDH业务，另外，异步转移模式的信号（SDH/" target="_blank">ATM）、FDDI信号等其他体制的信号也可用SDH网来传输。那么SDH传输网是怎样实现这种兼容性的呢？SDH网中用SDH信号的基本传输模块（STM-1）可以容纳PDH的三个数字信号系列和其它的各种体制的数字信号系列---SDH/" target="_blank">ATM 、FDDI、DQDB等，从而体现了SDH的前向兼容性和后向兼容性，确保了PDH网向SDH网和SDH向SDH/" target="_blank">ATM的顺利过渡。SDH是怎样容纳各种体制的信号呢？很简单，SDH把各种体制的低速信号在网络边界处（例如SDH/PDH起点）复用进STM-1信号的帧结构中，在网络边界处（终点）再将它们拆分出来即可，这样就可以在SDH传输网上传输各种体制的数字信号了。

三：SDH的缺陷

1.  频带利用率低

2.  指针调整机理复杂

3.  软件的大量使用对系统安全性的影响

四：SDH的基本网络拓扑结构

   SDH网是由SDH网元设备通过光缆互连而成的，网络节点(网元)和传输线路的几何排列就构成了网络的拓扑结构,网络的有效性(信道的利用率)、可靠性和经济性在很大程度上与其拓扑结构有关。

网络拓扑的基本结构有链形、星形、树形、环形和网孔形。

链形网———此种网络拓扑是将网中的所有节点一一串联，而首尾两端开放。这种拓扑的特点是较经济，在SDH网的早期用得较多，主要用于专网（如铁路网）中。

星形网———此种网络拓扑是将网中一网元做为特殊节点与其他各网元节点相连，其他各网元节点互不相连，网元节点的业务都要经过这个特殊节点转接。这种网络拓扑的特点是通过特殊节点来统一管理其它网络节点，利于分配带宽，节约成本，但存在特殊节点的安全保障和处理能力的潜在瓶颈问题。特殊节点的作用类似交换网的汇接局，此种拓扑多用于本地网（接入网和用户网）。

树形网———此种网络拓扑可看成是链形拓扑和星形拓扑的结合，也存在特殊节点的安全保障和处理能力的潜在瓶颈。

环形网———环形拓扑实际上是指将链形拓扑首尾相连，从而使网上任何一个网元节点都不对外开放的网络拓扑形式。这是当前使用最多的网络拓扑形式，主要是因为它具有很强的生存性，即自愈功能较强。环形网常用于本地网（接入网和用户网）、局间中继网。

   网孔形网———将所有网元节点两两相连，就形成了网孔形网络拓扑。这种网络拓扑为两网元节点间提供多个传输路由，使网络的可靠更强，不存在瓶颈问题和失效问题。但是由 于系统的冗余度高，必会使系统有效性降低，成本高且结构复杂。

网孔形网主要用于长途网中，以提供网络的高可靠性。

当前用得最多的网络拓扑是链形和环形，通过它们的灵活组合，可构成更加复杂的网络。

拓扑图如下：

五：PCM30/32路系统

PCM30/32路系统帧结构

PCM30/32路系统（n=32，30代表话路数）称为一次群或基群，每一帧由32个时隙组成，每个时隙对应1个样值，1个样值编8位码。

各时隙的作用：

（1）30个话路时隙：TS1～TS15，TS17～TS31

* TS1～TS15分别传送第1～15路（CH1～CH15）话音信号

* TS17～TS31分别传送第16～30路（CH16～CH30）话音信号

（2）帧同步时隙：TS0用于实现帧同步

偶帧TS0传帧同步码（0011011），接收端收到帧同步码，想办法做到帧同步（详见知识点PCM30/32路系统同步的实现）。奇帧TS0传检测告警码，配合帧同步码可靠实现帧同步。

（3）信令与复帧同步时隙：TS16

* F0帧的TS16前4位传复帧同步码（0000），后4位传检测告警码；

l F1帧的TS16前4位传第1路信令码，后4位传第16路信令码；

l F2帧的TS16前4位传第2路信令码，后4位传第17路信令码；

* ...

l F15帧的TS16前4位传第15路信令码，后4位传第30路信令码；

复帧同步的实现：复帧同步的实现方法与帧同步的实现方法类似，接收端收到复帧同步码，想办法做到复帧同步